Змеиная походка: наука наблюдает за природой, чтобы изобрести новые способы передвижения

Змея, не имея ни ног, ни колёс, способна быстро передвигаться. Её локомоция — шедевр инженерной мысли, поэтому её изучают, чтобы понять физику этого движения.

Исследователи Джанкарло Чикконофри и Антонио Десимоне из SISSA разработали математическую модель для описания скользящего движения — одного из характерных способов передвижения змей, при котором по телу распространяются боковые волны. Модель описывает движение как "змею в трубке".

"Змея в трубке" — это движение, при котором животное не смещается вбок (без бокового проскальзывания), а скользит по извилистой "траектории". "Змеи могут двигаться, сокращая и расслабляя мускулатуру и используя взаимодействие с окружающей средой", — объясняет Десимоне. "Мы не первые, кто создал математическую модель этого движения, но мы сделали это с высокой точностью. Главная заслуга нашей работы — точное описание боковых сил, передаваемых среде, в которой происходит движение".

"Для лучшего понимания можно представить одно из возможных применений наших результатов", — продолжает Чикконофри, первый автор исследования. "В области хирургии можно было бы разработать зонды или скальпели, способные скользить через ткани, чтобы достичь нужного участка. Очевидно, что, двигаясь внутри тела, они должны оказывать минимальное воздействие на окружающие ткани. Такая модель, как наша, может быть использована для расчёта этого аспекта и оптимизации движения зонда".